El rendiment d'un transformador de potència és un reflex complet de la seva capacitat per funcionar de manera segura, eficient i estable dins d'un sistema d'alimentació. Implica múltiples aspectes, incloses les característiques elèctriques, les característiques tèrmiques, les característiques mecàniques i l'adaptabilitat ambiental. Aquestes característiques de rendiment no només estan determinades per l'estructura de disseny i el procés de fabricació, sinó que també afecten directament l'eficiència de la transmissió, la fiabilitat del subministrament d'energia i la vida útil de la xarxa elèctrica, jugant així un paper crucial en la selecció d'equips i la gestió de l'operació.
Pel que fa al rendiment elèctric, els indicadors primaris d'un transformador són la precisió de la seva relació de transformació de tensió i el control del canvi de fase. La relació de transformació de tensió està determinada per la relació de girs dels bobinatges primaris i secundaris, i la seva precisió afecta l'estabilitat de la tensió de sortida i el grau de concordança de càrrega. Per als transformadors-trifàsics, també s'ha de parar atenció a la relació de fases determinada pel grup de connexió de bobinats per garantir la coordinació amb el mètode de cablejat del sistema i evitar corrents circulants i funcionament asimètric. La impedància de curt-circuit és un altre paràmetre important, que caracteritza la impedància equivalent que es presenta al costat primari quan es produeix un curtcircuit al costat secundari. Afecta tant el nivell de corrent de curt-circuit com la velocitat de regulació de la tensió i l'equilibri de distribució de càrrega en funcionament en paral·lel.
El rendiment de pèrdua està directament relacionat amb l'economia operativa i el nivell de càrrega de calor. Les pèrdues del transformador inclouen principalment les pèrdues sense-càrrega (pèrdues de ferro) i les pèrdues de càrrega (pèrdues de coure). Les pèrdues de ferro s'originen per la histèresi i els efectes de corrents de Foucault del nucli de ferro sota flux magnètic altern. Els transformadors moderns que utilitzen làmines d'acer de silici orientades a gra de -alta qualitat- i un disseny raonable de densitat de flux magnètic poden reduir eficaçment aquesta pèrdua. Les pèrdues de coure són proporcionals al quadrat del corrent de càrrega i es veuen afectades per la resistència del bobinat i els materials conductors. Les pèrdues generals més baixes donen lloc a una major eficiència operativa de l'equip, un augment de temperatura menor i un efecte positiu en l'allargament de la vida útil de l'aïllament. Actualment, les pèrdues sense-càrrega i càrrega dels transformadors d'alta-eficiència{11}}d'estalvi d'energia{11}}s'han reduït significativament en comparació amb els productes tradicionals, i compleixen estàndards d'eficiència energètica cada cop més estrictes.
El rendiment de l'augment de temperatura és crucial per garantir la fiabilitat del sistema d'aïllament. Les pèrdues durant el funcionament es converteixen en energia tèrmica, fent que les temperatures del bobinatge i de l'oli (o de l'aire) pugin. Els límits estàndard d'augment de la temperatura es basen normalment en la temperatura ambient i la temperatura del punt calent per garantir que el material d'aïllament mantingui una resistència dielèctrica i mecànica suficient durant l'envelliment tèrmic-a llarg termini. El mètode de refrigeració (auto-refrigeració, refrigeració per aire, circulació forçada d'oli, refrigeració guiada, etc.) i l'estructura de dissipació de calor (àrea del radiador, bomba d'oli i configuració del ventilador) determinen conjuntament la capacitat de control de l'augment de la temperatura. Les diferents capacitats i condicions de funcionament requereixen solucions de refrigeració adequades.
El rendiment mecànic reflecteix la capacitat del transformador de suportar impactes de curt-circuits i vibracions de transport. Durant un curtcircuit sobtat, els bobinatges estaran sotmesos a enormes forces electromagnètiques radials i axials. Si la rigidesa estructural és insuficient, es pot produir una deformació o fins i tot una fallada de l'aïllament. Per tant, el nucli i els bobinatges s'han de muntar de manera segura mitjançant dispositius de subjecció, estructures de suport i blocs aïllants, i s'han de verificar mitjançant proves de resistència a curt-circuits. Les vibracions i els impactes durant el transport i la instal·lació també requereixen una resistència mecànica suficient i mesures d'amortiment per tenir en compte en el disseny.
El rendiment d'aïllament inclou la força elèctrica, la resistència a l'envelliment i la tolerància ambiental. Els transformadors immersos en oli-depenen de les propietats dielèctriques i l'efecte d'impregnació de l'oli mineral per a l'aïllament, mentre que els transformadors de tipus sec- utilitzen un aïllament de pel·lícula composta o fosa de resina. El sistema d'aïllament ha de suportar la freqüència elèctrica, els impulsos i les sobretensions operatives, i mantenir un rendiment estable sota efectes de camp elèctric i tèrmic a llarg termini-. Les propietats especials, com ara la resistència a la humitat, la resistència a la brutícia, la resistència a l'esprai de sal i les funcions a prova d'explosió-permeten als transformadors adaptar-se a entorns durs com ara zones d'alt-altitud, regions costaneres, plantes químiques i mines.
La supervisió operativa i les funcions intel·ligents són extensions importants dels transformadors moderns. Els dispositius de control en línia integrats de temperatura, nivell d'oli, descàrrega parcial, vibració i gas permeten el seguiment en-en temps real de l'estat de l'equip, la identificació precoç de possibles avaries i permeten el manteniment i l'avaluació de la vida basats en l'estat-, millorant l'eficiència operativa i la fiabilitat del sistema.
En general, el rendiment d'un transformador de potència és un tot orgànic format per múltiples dimensions, incloses característiques elèctriques, tèrmiques, mecàniques, d'aïllament i intel·ligents. Un rendiment superior no només significa una alta eficiència i baixes pèrdues, sinó que també representa un funcionament estable-a llarg termini en entorns complexos de xarxa elèctrica, proporcionant una garantia sòlida per a la transmissió i el subministrament d'electricitat segurs, econòmics i d'alta-qualitat.